Реактор для окисления углеводородов Советский патент 1987 года по МПК B01J10/00 

Изобретение относится к химическому машиностроению, а огненно к конструкции реактора для окисления углеводородов, например для окисления диклогексана, и может быть использовано в промьшшенности для производства капролактама.

Цель изобретения - увеличение эффективности процесса путем предотвращения отложения смрлообразных продуктов реакции в нижней части реактора и снижение концентрации кислорода в отходящих реакционных газах, а также снижение металлоемкости и упрощение изготовления реактора

На фиг 1 показан реактор, раз- рез-j на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, на фиг. 3 - вид В на фи, 1J на фиг, 4 - вид В на фиг. 1.

Реактор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, верхнее 2 и нижнее 3 эллиптические днища, штуцеры для ввода жидкого углеводорода 4 и кислородсодержаи его газа (воздуха) 5, для вывода оксидата 6 и ре акционных газов 7, для дренирования 8. Штуцер 4 для ввода жидкого углеводорода закрыт распределительным коробом 9. От короба 9 в виде стояка вн;из реактора отходит коллектор 10, нижний конец которого опуще н ниже плоскости барботеров 11 и 12. От коллектора 10 под плоскостью расположения барботеров отходят горизонтальные коллекторные трубки 13, снабженные цилиндрическими дугообразными насадками 14, имеющими сопла 15 с обеих сторон и расположенными под углом 12-17,5 к горизонтальной плоскости.

Дугообразные насадки расположены на определенном расстоянии от стенок реактора, при этом отношение квадрата диаметра реактора к квадрату диаметра образующей дуги дугообразных насадок составляет 1,6-2,2. Коллектор 10 в нижней части снабжен направленным вертикально вниз соплом 16. На фиг. 1 и 2 показан реактор с четырьмя цилиндрическими дугообразными насадками.

Воздух на окисление через штуцер 3 н распределительную гребенку 17 подается в кольца барботеров 11 и 12 и через рабочие и дренажные отверстия барботеров поступает в барботаж ный слой. Оксидат из переливного кармана 18 через штуцер 6 выводится

из реактора в следующий реактор каскада или на дальнейшую переработку. Распределительный короб 9 в верхней части снабжен газоотводной трубкой

19, служащей для вывода отделяющихся от жидкости газов.

Реактор работает следующим образом.

Жидкий углеводород (циклогексан)

через штуцер 4, короб 9, коллектор 10, трубки 13, насадки 14 с соплами 15 поступает в нижнюю часть реактора под плоскостью расположения барботеров 11 и 12. Цилиндрические дугообразные насадки 14 выполнены с соплами с обеих сторон и установлены под углом к горизонтальной плоскости и на определенном расстоянии от стенок реактора.. Благодаря такому техническому решению жидкость вырывается из сопел тангенциально к стенке реактора с большой скоростью и, закручиваясь, значительно усиливает перемешивание во всем объеме зоны между плоскостью расположения бар-, ботеров 11 и 12 и нижним эллиптическим днищем 3.

Выходящая из -расположенного на конце коллектора. 10 сопла 16 вертикально вниз струя жидкости омывает центр эллиптического днища, дополнительно интенсифицирует перемешивание и предотвращение забивку дренажного патрубка. Сопла 16 и дугообразные насадки 14 обеспечивают полный дренаж коллектора 10 и коллекторных трубок 13 при остановках.

Усиленное перемешивание в нижней зоне распространяется и на весь остальной вьш1ерасположенный реакционный объем. Это приводит к более полному использованию реакционного объема для проведения окисления, увеличению производительности реактора, интенсификации самого процесса окисления, приводящей к сниженрш концентрации кислорода в реакционных газах на выходе из реактора, увеличению безопасности работы реактора благодаря тому, что закручивающаяся и перемешивающаяся в нижней части реактора жидкость oMiiraaeT нижнее эллиптическое днище и прилегающие стенки реактора, а также нижние части барботеров и их опоры, предотвращая тем самьш отложение смолообразных продуктов реакции и накопление их

3

на днище и стенках корпуса, барбот рах и их опорах.

Воздух подается в реактор через штуцер 5 и через кольцевые барботе 11 и 12 поступает в барботажный слой. Оксидат через переливной карман 18 и штуцер 6 вьшодится в следующий реактор каскада или на дальнейшую переработку. Реакционные газы выводятся через штуцер 7.

Формула изобретения

Реактор для окисления углеводородов, содержащий цилиндрический корпус, штуцеры для ввода и вывода жидкости, барботеры для подачи кислородсодержащего газа, штуцер для выхода .реакционных газов, коллектор снабженный расположенными горизонтально в его нижней части коллекторными трубками, вьтолненными с соплами.

расположенными ниже плоскости барбо- теров,о тличающийся тем.что с целью увеличения эффективности процесса путем предотвращения отложения смолообразных продуктов реакции в нижней части реактора и снижения концентрации кислорода в отходящих реакционных газах, горизонтальные коллекторные трубки снабжены цилиндрическими дугообразными насадками, имеющими сопла с обеих сторон и расположенными под углом 12-17,5 к горизонтальной плоскости, при этом отношение диаметра реактора к диаметру образующей дуги дугообразных насадок cooTBetcTsyeT зависимости

D

37

(1,6-2,2).,

D d

диаметр реактора; диаметр образующей дуги дугообразных насадок.

Изобретение .относится к реактору для окисления углеводородов и позволяет увеличить эффективность процесса. Реактор для окисления углеводородов содержит цилиндрический корпус 1, барботеры 11 и 12 для подачи воздуха, коллектор 10, снабженный расположенными горизонтально в его нижней части коллекторными трубками 13, выполненными с соплами, расположенными ниже плоскости барбо те- ров. Горизонтальные коллекторные трубки снабжены цилиндрическими дугообразными насадками, имеющими сопла с обеих сторон и расположенньми под углом 12-17,5° к горизонтальной плоскости, причем соотношение диаметра корпуса 1 реактора к диаметру образующей дуги и окружности расположения дугообразных насадок определяется зависимостью (1,6-2,2), где D - диаметр реактораj d - диаметр образующей дуги дугообразных насадок. 4 ил. (Л 00 ю О5 Kj СО Pai-l

.

9 HZ. 2

Sudf

13

15

Редактор П.Гереши Заказ 2990/5

Составитель Л.Лазаренко

Техред А.Кравчук Корректрр И.Муска

Тираж 510Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,, д. А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

fptiz.